【文章內(nèi)容簡介】 溫度 低，這樣可以 稍微的 減小負弛度，增加正弛度 ，有利于改善接觸懸掛的運營狀態(tài) 。 荊州站接觸網(wǎng)無弛度時的溫度 t0=℃ 。 (5) 覆冰厚度 b 接觸線和承力索的覆冰厚度是指圓筒形的冰殼厚度。然而，實際覆冰斷面可能成為各種不規(guī)則的形狀。在覆冰季節(jié)，可采用單位長度導線覆冰后 的重量換算出覆冰的平均厚度。荊州 地區(qū)覆冰厚度 取 b=10mm。 (6) 線索覆冰時的風速 bv 在設計時，其覆冰時風速 m/s10b ?v ，但在沿海及草原地區(qū)，此值可取 m/s15b ?v 。蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 4 本地區(qū)覆冰時風速 sm10b ?v 。 覆冰時的風速是為了計算覆冰時候的風負載，進而校驗支柱的容量。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 5 3 設計計算 主要線材選用 （ 分析為何選用銅合金而不直接用純銅 ） 純 銅 接觸線 具有導電性能好及施工性 能好的優(yōu)點， 但是純銅接觸線的抗拉性能、耐磨性能都極差，隨著溫度的提高， 接觸線還 會出現(xiàn)明顯的軟化，無法滿足列車高速運行時的要求。 采用 銅合金接觸線 可以有效提高接觸線抗拉性能、耐磨性能、抗軟化性能。提高接觸線的抗拉性能可以有效的增大接觸線的張力，進而提高接觸線的波動速度。提高接觸線的耐磨性能可以有效的延長接觸線的使用壽命，進而提高了接觸線的受流質(zhì)量。 提高接觸線的 軟化點 可以滿足列車高速運行時接觸線不發(fā)生軟化，提高受流質(zhì)量。所以，采用銅合金的接觸線可以滿足列車高速運行時的要求，又具有大載流量的優(yōu)點 [2]。 為了滿足接 觸線 載流 量 要求及 列車 進一步提速要求， 漢宜線荊州站 正線 選擇CTS150 接觸線和 JTMH120 承力索的組合，線索參數(shù)如表 所示。 表 線索參數(shù)表 線形 標稱 截面(mm2) 計算 截面(mm2) 材質(zhì) 單位 質(zhì)量(kg/m) 計算 直徑(mm) 額定張力(kN) 線索 密度(kg/m3) 線索 膨脹系數(shù) (1/oC) 彈性 系數(shù)(MPa) 接觸線 150 AgCu 25 103 17106 124000 承力索 120 Cu 20 103 17106 124000 接觸網(wǎng) 的 波動速度 （ 分析選用此線索時候滿足波動速度要求 ） 波動速度就是接觸網(wǎng) 自身 影響高速運行的一個基本因素。波動速度的研究 是為了保證接觸線穩(wěn)定、良好地受流及使其 具 有較長的使用壽命。當列車低速運行時，其弓網(wǎng)脫開的現(xiàn)象不怎么嚴重，其受流質(zhì)量可以得到保證。但是隨著列車速度的提高，波動速度是影響受流的一個至關重要的因素，其意義和概念可以 這樣認 為：當受電弓在高速運行時，受電弓就給接觸懸掛一個外接抬升力。 波動速度是決定 列車 運行速度的一個 重要 因素 ， 波動速度由接觸線的額定張力及接觸線的單位長度質(zhì)量決定 。 所以選用較大 張力或 較小橫截面積的接觸線 可以有效的 提高接觸線的波動速度，進而提高列車 運行 的時速 。 當 荊州站正線 選用 CTS150 接觸線時，接觸 網(wǎng) 的波動速度為 。為了使接蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 6 觸線具有較好的受流質(zhì)量，取 β=，此時 荊州站 設計的最大運行速度 為 。滿足 荊州站 設計目標速度 200km/h 的要求以及進一步提速的要求。若列車的最大運行速度達到或接近接觸網(wǎng)的波動速度，即 β 接近于 1 時，接觸線的受流質(zhì)量會嚴重惡化。所以，為了保證接觸網(wǎng) 的穩(wěn)定受流，必須提高接觸線的波動速度。 接觸懸掛類型比較選擇及相關 設備 的 確定 (1) 懸掛類型比較 （ 簡單接觸懸掛和鏈形懸掛 ） 接觸網(wǎng)懸掛 模式的不同將影響接觸 線 的彈性、 接觸線上 硬點 的 分布、 接觸線 磨耗 、弓網(wǎng)的壓力 等參數(shù)，最終 將 影響 接觸網(wǎng)受流質(zhì)量。對接觸網(wǎng)懸掛模式的要求，是 它 能夠提供良好的受流質(zhì)量 以及具有 壽命長、維修少、故障率低等優(yōu)點 。 接觸懸掛類型分 為 簡單接觸懸掛和鏈 形 接觸懸掛 [3]。 簡單接觸懸掛是接觸懸掛的一種形式， 它的懸掛形式 是 由一根或兩根平行的接觸線直接固定在支持裝置上 。 它的特點 不具有 承力索，接觸 線直接懸掛在 腕臂柱的 支持裝置上 。 簡單接觸 懸掛在實際鐵路運營上很少使用，所以 荊州站 不采用 這種簡單 接觸懸掛形式 。 鏈形 接觸懸掛是一種運行性能比 簡單接觸懸掛好 的懸掛形式。它的特點是接觸線通過吊弦懸掛在承力索上， 而不像簡單接觸懸掛直接掛在支持裝置上。 鏈 形 接觸懸掛 使接觸線在 吊弦 處 增加了懸掛點， 可以 通過調(diào)整吊弦長度使接觸線在整個跨距 內(nèi)的導 線 高 度基本保持 了 一致。減小了接觸線在跨距中的弛度，改善了 接觸線彈性 ，提高了 受流的 穩(wěn)定性 ， 便 可以滿足電力機車高速運行 中穩(wěn)定 受 流的要求 。鏈 形 接觸 懸掛主要 形式 有 復鏈形 懸掛、彈性鏈 形 懸掛、簡單 鏈 形 懸 掛。 (2) 懸掛類型的選擇 （ 三種鏈形懸掛的比較 ） 復鏈 形懸掛、彈性鏈形懸掛、簡單鏈形 懸掛都 能 滿足 高速運營 的 需要。從 接觸線 受流質(zhì)量來看，復鏈 形 懸掛 無疑 是最好的，但從經(jīng)濟的角度講，復 鏈形 懸掛的支柱高度 較高 ，一次性投資 也相對較 高，國內(nèi)也沒有成熟的施工和運營經(jīng)驗，故 荊州站 不 采用 復鏈形懸掛。對于彈性鏈形 懸掛由于施工工藝和 彈性吊弦 的安裝 的都 需要精確的計算 ， 以 及在相應溫度張力下的長度測量，都有一套嚴格的施工程序，要想其在各溫度條件下都 能發(fā)揮其應 該 有的作 用而不使其附近的接觸網(wǎng) 發(fā)生形變 ，是一件非常困難的事情，所以 荊州 站 不采用彈性鏈 形 懸掛 。 綜合對 技術和經(jīng)濟方面的考慮， 漢宜線 荊州站 接觸網(wǎng) 懸掛類型選用簡單鏈形懸掛。 (3) 補償形式的選擇 大氣溫度的變化，會對露天裝設的 接觸網(wǎng)產(chǎn)生很大的影響。在溫度變化時，線性長蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 7 度會發(fā)生變化，進而 影響 接觸網(wǎng) 張力的變化 。 為 了保證接觸線和承力索 張力恒定， 漢 宜線荊州站 的補償形式 采 用 全補償形式 。 對 補償裝置 的要求首先是 靈活，在線索的 張力發(fā)生緩慢 的 變化時，應 該 能及時 的 補償， 具有較高的 傳送效率 。補償裝置還應具有快速制動 功能 ，一旦發(fā)生斷線或其他事故時 ，線索內(nèi)的張力 會 發(fā)生 迅速變化，補償裝置應能快速制動 。一般 對于全補償?shù)?補償裝置，如不具備 斷線制動 功能，則 需 要專門加設 斷線制動裝置，以 防止 斷線 事故 發(fā)生 時，墜砣串落地而 引發(fā)更大的事故 [4]。 荊州站的補償裝置 采用鋁合金大半徑滑輪組補償裝置， 在沒有 條件 裝 設防斷中心錨節(jié) 的地區(qū) 可 以 采用棘輪補償裝置。 (4) 吊弦的選擇 荊州站 全線 基本 采用 銅合金 整體吊弦 ， 整體吊弦具有 機械強度高、耐腐蝕性能好、使用壽命長、施工安裝方便等優(yōu)點。 但由于在懸掛點處 接觸線的 彈性較差， 所以 可以在鏈形懸掛 定 位點處采用彈性吊 弦。 (5) 錨段關節(jié) 的選擇 接觸懸掛中的承力索和接觸線 的長度達到一定值后 ，接觸線的 受力均勻度上很難滿足要求 ， 對接觸網(wǎng)的施工也產(chǎn)生很大的困難，所以必須將 接觸網(wǎng)的 分成一個個相互獨立的機械分段。這些一個個相互獨立的機械分段就稱為錨段，而錨段關節(jié)就是銜接這些相鄰兩個錨段的區(qū)段 。錨段關節(jié)的設置，使接觸網(wǎng)不間斷地貫通于全線。 由于 四跨錨段關節(jié) 中受電弓 是 在 中心柱處 實現(xiàn) 由一個錨段向另一個錨段過渡，雖然可以實現(xiàn)等高，但此處有 兩 個定位器，彈性 性能 會 變 得很 差 ，進而 影響受流 質(zhì)量。而在五跨錨段關節(jié) 中，轉(zhuǎn)換點是在兩個中心柱的中間 ，可以保證 接觸線的 彈性均勻 度 ， 有較良好的受流質(zhì)量 。所以 漢宜線荊州站 采用五跨絕緣錨段 關節(jié)。 (6) 中心錨節(jié) 的設置 為了防止斷線 和 接觸線 躥動，以縮小事故范圍，需在錨段中部加設全補償中心錨結 ，中心錨節(jié)的設置也可以防止補償器向一側滑動 。 在直線區(qū)段 設置中心錨節(jié)時 ，設置在錨段的中間部位 ； 但是 含有曲線時，中心錨結 要 靠向曲線較多的部位 設置 。 全 補償鏈形懸掛的承力索和接觸線兩端都是 用 補償 器下錨，都有 可能因兩端張力不平衡而產(chǎn)生移動，所以承力索和接觸線都要設置中心錨結進行固定，其固定形式相當于由半補償鏈形懸掛中心錨結與承力索中心錨結兩部分組成。全補償鏈形懸掛中心錨結由半補償鏈形懸掛中心錨結部分及輔助繩組成。輔助繩 在該跨距兩端的腕臂上固定后，再延長一個跨距拉向另一支柱錨固 。安裝時輔助繩應抬高錨固，一般不得低于承力索的高度。 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 8 接觸網(wǎng) 負載計算 自重負載 接觸線和承力索自重負載用于計算支柱容量時候的垂直負載及校驗錨段長度時的張力差。 在荊州地區(qū)，重力加速度 取 。 (1) 接觸線單位長度自重負載： ( k N / m ) 39Hjj ?? ???? gsg ? (2) 承力索單位長度的自重負載： ( k N / m ) 39Hcc ?? ???? gsg ? 冰負載 當天氣發(fā)生變化時，如降溫或下冷雨之后， 接觸線、承力索及其構件上會形成覆冰。荊州地區(qū)會形成堅硬透明或半透明的覆冰，其密度 取 900kg/m3進行計算 。 (1) 接觸線單位長度的冰負載： ( k N /m ))(π 39Hjbbj ?? ???????? gdbbg ? (2) 承力索單位長度的冰負載： ( k N / m ))(π 39Hcbbc ?? ???????? gdbbg ? 風負載 氣流結構在很大程度上取決于它的速度，低速時氣流線平行，但風速提高后氣流會波動。氣流的波動會給接觸線、承力索及支柱結構帶來附加的動力負載 [5]。 由于荊州地區(qū)最大運營 風速 vmax=30m/s，則取風速不均勻系數(shù) a= 進行 線索風